Kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác trong quy trình tạo ra ống nano carbon
Nếu bạn làm việc với ống nano carbon (CNT), bạn chắc hẳn hiểu rõ những khó khăn liên quan đến việc kiểm soát nhiệt độ. Bạn cần có nhiệt độ chính xác, và phải đạt được nhiệt độ đó ngay lập tức. Nếu nhiệt độ thay đổi dù chỉ một chút, hoặc quá trình phản ứng diễn ra chậm, toàn bộ sản phẩm của bạn sẽ bị hỏng.
Đó là lý do tại sao chúng tôi từ bỏ những bộ sưởi truyền thống kém hiệu quả. Chúng hoạt động quá chậm. Thay vào đó, chúng tôi sử dụng các hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại hiệu quả cao. Điểm mạnh của phương pháp này là nguồn nhiệt không cần tiếp xúc trực tiếp với vật liệu được xử lý; năng lượng được truyền trực tiếp đến vị trí cần thiết.
Không còn phải đoán mò về nhiệt độ nữa
Trong các nhà máy sản xuất hiện đại, việc chờ đợi vài giây để bộ sưởi hoạt động là điều không thể chấp nhận được. Chúng ta cần mọi thứ diễn ra trong vài mili giây thôi. Với công nghệ tia hồng ngoại, chúng ta có thể xác định chính xác vị trí mà nhiệt độ tác động lên vật liệu. Nếu cảm biến phát hiện ra “điểm nóng” – thứ thường gây hư hại cho cấu trúc ống nano carbon – hệ thống sẽ tự động giảm công suất sưởi ngay lập tức.
Điều tuyệt vời là chúng ta có thể kết hợp công nghệ này với các mô hình mô phỏng số. Điều này giúp chúng ta dự đoán được sự chậm trễ trong việc truyền nhiệt, và điều chỉnh tốc độ sưởi trước khi vật liệu được đưa vào khu vực xử lý. Không còn phải hy vọng vào may mắn nữa.
Giải quyết vấn đề về không gian
Trong phòng thí nghiệm, không gian luôn bị hạn chế. Chúng tôi sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại tần số cao vì chúng mang lại hiệu suất cao trong một kích thước nhỏ. Bạn có thể thu nhỏ kích thước buồng sưởi mà vẫn duy trì được công suất sưởi như mong muốn.
Vì chúng ta sử dụng bức xạ thay vì sự truyền nhiệt thông thường, nên bạn không cần lo lắng về các dòng khí ngẫu nhiên ảnh hưởng đến quá trình tạo ống nano carbon. Đó là nguồn năng lượng sạch và trực tiếp. Bạn chỉ cần kết nối nó với nguồn điện được điều khiển bởi hệ thống PLC, thiết lập công suất phù hợp, và mọi thứ sẽ hoạt động ổn định.
Nhược điểm (vì luôn có nhược điểm)
Tuy nhiên, vẫn tồn tại một nhược điểm. Các bộ phát tia hồng ngoại có mật độ cao sẽ tạo ra lượng nhiệt thừa lớn. Nếu bạn tăng công suất phát tia lên mức tối đa để tăng tốc độ tạo ống nano carbon, toàn bộ thiết bị sẽ bị quá nhiệt. Nếu bạn không có hệ thống làm mát đủ mạnh để xử lý lượng nhiệt này, các cảm biến sẽ bị sai lệch, và các linh kiện sẽ hỏng sớm hơn dự kiến. Đó là một sự cân bằng khó khăn.
Cuối cùng, mọi thứ đều phụ thuộc vào các nguyên lý vật lý: năng lượng trực tiếp, chu kỳ xử lý nhanh, và phần mềm có khả năng điều khiển thiết bị một cách hiệu quả. Đó chính là cách để duy trì sự ổn định trong quy trình sản xuất.